Текст уведомления здесь

Российская исследовательница уточнила роль брадикинина в восстановлении мозга после ишемии

Этот пептид расслабляет стенки сосудов мозга и улучшает кровоснабжение его поврежденных регионов.
Добавить в закладки
Комментарии

Российская исследовательница Наталья Лапина совместно с коллегами из Гейдельбергского университета (Германия) изучила, как рецепторы к сигнальному пептиду брадикинину помогают восстановить работу сосудов головного мозга после очаговой ишемии. Оказалось, что из двух типов рецепторов к брадикинину за расслабление кровеносных сосудов отвечает главным образом один — B2. Научная статья опубликована в журнале PLoS ONE.

Сигнальный пептид (цепочку из нескольких аминокислот, в данном случае — девяти) брадикинин и родственные ему вещества, кинины, обнаружили в 1968 году в головном мозге кроликов. Чуть позже выяснили, что брадикинин вызывает расширение кровеносных сосудов, и к нему существует два типа рецепторов — B1 и B2. Расширение сосудов в нормальных физиологических условиях обеспечивают B2-рецепторы, а B1 при этом практически не задействуются. Однако роль обоих типов рецепторов к брадикинину в условиях нарушения кровообращения, например при ишемии-реперфузии, изучена не была. Учитывая, что эта патология встречается у людей весьма часто, особенно в пожилом возрасте, авторы статьи решили исследовать, как B1- и B2-рецепторы влияют на состояние крупных мозговых артерий в описанной ситуации.

В работе использовали 42 самцов лабораторных крыс линии Спрег-Доули массой 300—350 г. Им проделывали небольшое отверстие («окно») в черепе над одной из точек правого полушария. В него вводили миниатюрный прибор для допплерографии, чтобы оценить кровоснабжение тканей мозга, питаемых средней мозговой артерией. Затем ученые специальной нитью перевязывали крысам одну из внутренних сонных артерий (расположены в шее), чтобы нарушить ток крови в средней мозговой артерии правого полушария. Через лва часа нить на внутренней сонной артерии развязывали и в течение 22 часов наблюдали за тем, как в тканях правого полушария восстанавливается кровообращение, то есть происходит реперфузия.

После суток наблюдения головной мозг у крыс извлекали и от него отделяли правую и левую средние мозговые артерии. Их помещали в раствор, по составу солей близкий к крови. К нему добавляли вещество, блокирующее один из двух типов рецепторов к брадикинину: в половине случаев это был антагонист B1-рецептора, в половине — антагонист B2-рецептора. Через полчаса в раствор вводили токсин U46619, вызывающий сужение кровеносных сосудов, а еще через некоторое время — сам брадикинин в концентрациях от 10-12 до 10-5 моль/л. Миниатюрные приборы измеряли, как меняется натяжение стенок средних мозговых артерий после каждого из описанных воздействий. Кроме того, была и контрольная группа животных, у которых не вызывали ишемию и реперфузию, но их средние мозговые артерии после изъятия из мозга изучали точно таким же образом, как описано выше.

Также исследователи оценивали степень повреждения тканей головного мозга, вызванного локальной ишемией и последующим восстановлением кровообращения. Для этого они окрашивали срезы веществами, реагирующими на присутствие молекул — маркеров нарушения работы нервных клеток из-за недостатка кислорода (или его избытка, наступавшего при реперфузии).

Выяснилось, что на сосуды животных из контрольной группы (без ишемии и реперфузии) брадикинин не действует: они не расслаблялись, когда в раствор добавляли этот сигнальный пептид. Однако он вызывал расширение средних мозговых артерий у животных, которым нарушали работу этих сосудов, и это было тем заметнее, чем большую концентрацию пептида использовали. Эффект брадикинина проявлялся только в том случае, когда он действовал на сосуд из того полушария, которому перекрывали доступ крови перевязкой соответствующей внутренней сонной артерии. Брадикинин не оказывал влияния на степень сокращения средних мозговых артерий, если в поддерживающий их раствор добавляли антагонист B2-рецептора. Введение антагониста B1-рецептора не снижало эффективность брадикинина.

Таким образом, сигнальный пептид брадикинин способствует расслаблению стенок кровеносных сосудов головного мозга в случае, если их работа была нарушена ишемией и последующей реперфузией, то есть резким оттоком и притоком крови. Действие брадикинина обеспечивается работой одного из типов рецепторов к нему — B2. Значит, в теории активация этих рецепторов позволит улучшать состояние больных после локальной ишемии в головном мозге.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Российские биохимики помешали ВИЧ войти в клетки за счет деградации гуано

Они добавили к веществу, препятствующему связыванию вирусных частиц с оболочкой клеток-жертв, продукт окисления гуанина — компонента ДНК, впервые найденного в помете летучих мышей.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Научного парка МГУ им. М.В. Ломоносова в сотрудничестве с коллегами из Нью-Йоркского центра крови улучшили формулу ранее созданного ими вещества против ВИЧ. Как и его предыдущая версия, оно мешает вирусу иммунодефицита связываться с CD4-лимфоцитами, но лучше растворяется в воде за счет замены аминогруппы на гуанидин. Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Chemistry Select.

Вирус иммунодефицита — одна из самых распространенных на планете инфекций. На данный момент ВИЧ находится в организмах примерно 40 миллионов человек. Немалый вклад в распространение вируса вносит Россия: в нашей стране количество ВИЧ-инфицированных несколько лет назад превысило миллион человек и непрерывно растет. Способов полностью избавиться от присутствия вируса в организме по-прежнему не существует, однако постоянно разрабатываются лекарства, замедляющие его распространение по организму и снижающие вероятность передачи инфекции от человека к человеку. Препараты действуют на различные процессы: копирование наследственного материала ВИЧ, выход его частиц из клеток или, наоборот, проникновение в них.

Авторы новой статьи уже несколько лет разрабатывает вещества, мешающие вирусу иммунодефицита первого типа (ВИЧ-1) закрепиться на поверхности клеток, несущих на себе CD4-рецепторы. Во взаимодействии вирусных частиц с оболочкой CD4±клеток задействованы несколько молекул, и одна из них — гликопротеин (белок с углеводной частью) gp120. Он находится на наружной оболочке ВИЧ — суперкапсиде, по составу сходному с клеточной мембраной и этим облегчающему попадание вирусной частицы внутрь клеток. gp120 связывается с рецептором CD4, и это запускает целый каскад химических реакций, в результате которых суперкапсид ВИЧ сливается с мембраной клетки-мишени, а все, что было внутри него, попадает внутрь клетки.

Соединение gp120 с рецептором CD4 можно предотвратить, и на данный момент запатентовано несколько препаратов, способных это делать. Преимущество этого класса средств против ВИЧ в том, что они действуют снаружи клеток, и их способность проникать через клеточную оболочку не имеет значения. Исследователи создали несколько моделей молекул, чья структура позволяет им «обманывать» gp120, имитируя некоторые участки рецептора CD4, и тем самым мешать слиянию ВИЧ с клетками. В их основе лежат гетероциклические соединения тиазол и пиррол — замкнутые структуры, включающие в себя кроме атомов углерода атомы азота и серы. К ним присоединены различные аминокислоты, и именно они имитируют фрагменты молекулы CD4-рецептора. [ ... ]

Читать полностью

Российская модель поможет в борьбе с гриппом

Математики показали, что эффективно препятствовать распространению болезни можно даже вакцинацией лишь половины населения.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователь из МФТИ совместно с коллегами из США разработала математическую модель распространения гриппа. Согласно ее предсказаниям, минимального числа заболевших при сезонных вспышках можно достигнуть уже при среднем, а вовсе не максимальном уровне вакцинации. Более того, увеличение числа вакцинированных выше средних значений может привести к повышению количества заболеваний. Соответствующая статья опубликована в PLoS ONE.

Исследователи построили сравнительно простую математическую модель распространения гриппа в условиях сезонных вспышек этого заболевания. Модель учитывала одновременную циркуляцию двух разных штаммов вируса, а также такие факторы, как неспособность вакцин предохранить вакцинированного от всех активных штаммов гриппа. Кроме того, принималось во внимание, что переболевший гриппом одного штамма получает кратковременный иммунитет к повторному заболеванию и вторым штаммом.

Результаты моделирования выявили неожиданную и несколько контринтуитивную стратегию борьбы с гриппом. Оказалось, что наилучшим вариантом вакцинирования является такой, когда вакцину получает лишь 10—50 процентов населения. Увеличение числа вакцинированных более 50 процентов не давало заметного снижения числа заболевших. Причиной этого было не только то, что вакцина не всегда гарантированно защищает от всех штаммов гриппа, но и другой фактор: дав возможность части населения переболеть гриппом, можно добиться возникновения у них иммунитета к другим его штаммам. Хотя такой иммунитет и длится менее 60 дней, с учетом краткости обычных сезонных эпидемий этот срок оказывается вполне достаточным.

Модель может заметно упростить борьбу с сезонными эпидемиями гриппа. В то же время ее результаты не стоит автоматически распространять и на другие инфекции. Дело в том, что большинстве случаев изменчивость вирусов и тем более бактерий, вызывающих инфекции, заметно ниже, чем конкретно у вируса гриппа. Поэтому вакцины от других болезней, как правило, надежнее предохраняют от заболевания. Соответственно, меньше польза от естественного краткосрочного иммунитета переболевших. То есть в случае других инфекционных заболеваний более эффективной тактикой по-прежнему будет поголовная вакцинация.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Российские ученые научились лучше предсказывать появление трещин в земной коре

Геофизики из МФТИ предложили новый метод математического моделирования трещин и разломов, возникающих при сейсморазведке и при разработке сланцевых месторождений гидроразрывом.
Добавить в закладки
Комментарии

Российские геофизики использовали созданные еще в СССР математические методы и смоделировали движение сейсмических волн в среде со множеством трещин. Новый подход позволит усовершенствовать разведку и разработку нефтегазовых месторождений. Об этом профессор Михаил Жданов и его коллеги из Московского физико-технического института (МФТИ) пишут в статье, опубликованной в журнале Geophysical Prospecting.

Традиционные способы разведки нефтегазовых месторождений полагаются на анализ сейсмических волн, распространяющихся сквозь толщу породы. К сожалению, универсальных алгоритмов для анализа таких данных не существует, и специалистам приходится учитывать особенности каждого конкретного геологического района, в том числе и участки резкого изменения свойств среды — скрытые на глубине разломы и трещины. Они возникают и во время использования сравнительно новых технологий гидроразрыва пласта при разработке сланцевых месторождений.

Современные методы математического моделирования в геофизике не позволяют ни корректно учитывать эффекты разломов, ни точно предсказывать их появление и свойства. Все это приводит к ошибкам в интерпретации сейсмических данных и лишним расходам, часто совсем немалым. Поэтому ученые предложили новый подход к моделированию.

В нем использовался сеточно-характеристический метод, разработанный Александром Холодовым около полувека назад. Он позволяет упростить решение сложнейших уравнений, описывающих поведение акустической или эластической волны. Проведенные в МФТИ расчеты показали, что такой подход позволяет эффективно моделировать распространение сейсмических колебаний в геологической среде, окружающей резервуар жидких углеводородов и содержащей зоны разломов. [ ... ]

Читать полностью